检索结果-内蒙古大学图书馆

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1665-1676页

作者：黄汉辉陈康明吴庆雄福建船政交通职业学院土木工程学院福州350007 福州大学土木工程学院福州350116

为研究钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁的抗弯性能和计算方法,开展了模型试验和理论分析,研究钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁正、负弯矩区的应变分布、变形特性、破坏形态和抗弯承载能力,并对正、负弯矩区的抗弯承载能力计算方法进行讨论... 详细信息

为研究钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁的抗弯性能和计算方法,开展了模型试验和理论分析,研究钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁正、负弯矩区的应变分布、变形特性、破坏形态和抗弯承载能力,并对正、负弯矩区的抗弯承载能力计算方法进行讨论。结果表明:钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁正、负弯矩区的腹杆和节点均具有较高的强度和刚度,能够保证节点破坏不会先于截面整体破坏。截面应变沿高度方向基本呈线性变化,满足平截面假定。正、负弯矩区的抗弯承载能力破坏形态分别是弦杆钢管全截面屈服和混凝土桥面板内部钢筋发生屈服。腹杆对钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁正、负弯矩区抗弯承载能力的贡献度分别为12.5%和8.6%。本文提出了考虑腹杆贡献的钢管混凝土桁式弦杆组合连续梁抗弯承载能力的计算方法,其计算结果与试验和有限元分析结果进行对比分析,误差不超过8.1%。

关键词：桥梁工程组合连续梁钢管混凝土桁式弦杆抗弯性能模型试验理论分析计算方法

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波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁桥疲劳性能

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交通运输工程学报 2022年第5期22卷 200-216页

作者：陈康明黄汉辉吴庆雄陈宝春福州大学土木工程学院福建福州350116 福州大学工程结构福建省高校重点实验室福建福州350116 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350116

为研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的热点应力分布规律、疲劳性能演化和疲劳破坏形式,开展了波形钢腹板-钢管混凝土(CSW-CFST)桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管(CSW-ST)桁式弦杆组合梁疲劳性能试验和有限元分析;研究了CSW-CFST... 详细信息

为研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的热点应力分布规律、疲劳性能演化和疲劳破坏形式,开展了波形钢腹板-钢管混凝土(CSW-CFST)桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管(CSW-ST)桁式弦杆组合梁疲劳性能试验和有限元分析;研究了CSW-CFST和CSW-ST桁式弦杆组合梁疲劳性能的异同,分析了弦杆内混凝土改善组合梁疲劳性能的本质原因,探讨了CSW-CFST桁式弦杆组合梁疲劳寿命的评价方法,并将采用美国石油协会(API)、国际管结构发展与研究委员会(CIDECT)和挪威船级社(DNV)设计标准所得CSW-CFST桁式弦杆组合的梁疲劳寿命分别与试验结果进行了对比。研究结果表明:采用线性外推方式得到的CSW-CFST桁式弦杆组合梁热点应力为二次外推方式所得的1.036倍,偏安全角度考虑,CSW-CFST桁式弦杆组合梁热点应力宜采用线性外推求解;组合梁斜腹板段热点应力明显大于直腹板段,最大热点应力出现在斜腹板与圆弧过渡段相交处,相较于CSW-ST桁式弦杆组合梁,弦杆内混凝土能使CSW-CFST桁式弦杆组合梁热点应力下降26.8%,但热点应力分布规律不变;建议将疲劳裂缝萌生时刻对应的反复加载次数定义为CSW-CFST桁式弦杆组合梁的疲劳寿命;弦杆内混凝土能够延缓疲劳裂缝沿壁厚和长度方向的扩展速度,可使CSW-CFST桁式弦杆组合梁的疲劳寿命提高61.5%,但不改变组合梁的疲劳破坏模式和疲劳裂缝类型;采用DNV所得CSW-CFST桁式弦杆组合的梁疲劳寿命与试验结果间的误差最小,不超过26.4%,建议采用DNV给出的钢管相贯节点疲劳设计应力(S)-疲劳寿命(N)曲线初步计算CSW-CFST桁式弦杆组合梁的疲劳寿命。

关键词：桥梁工程组合梁波形钢腹板钢管混凝土桁式弦杆疲劳性能试验热点应力疲劳破坏模式评价方法

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波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭性能研究

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土木工程学报 2023年第10期56卷 93-104,126页

作者：黄汉辉陈康明吴庆雄中村聖三董桔灿福州大学土木工程学院福建福州350116 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350116 长崎大学日本长崎852-8521 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029

以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,开展抗扭性能试验和理论分析,并与波形钢腹板-钢管桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管混凝土弦杆组合箱梁抗扭性能进行对比;研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的扭曲破坏形态、... 详细信息

以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,开展抗扭性能试验和理论分析,并与波形钢腹板-钢管桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管混凝土弦杆组合箱梁抗扭性能进行对比;研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的扭曲破坏形态、截面类型、管内混凝土对组合梁抗扭性能的影响,并探讨波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭承载能力计算方法。结果表明,波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁可等效为闭口箱形截面。扭曲破坏形态为混凝土桥面板沿与梁轴线呈45°方向斜向开裂,且纵向钢筋发生屈服。管内混凝土对组合梁抗扭刚度和抗扭承载能力具有一定的贡献度。基于线性刚度叠加方法,提出钢管混凝土组合抗扭刚度计算方法。根据波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁可能发生的四种扭曲破坏形态,提出波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭承载能力计算方法,并将采用该文所提出的组合梁抗扭承载能力计算方法得到的理论计算结果与试验和有限元分析结果进行对比,误差不超过8.5%。

关键词：组合梁波形钢腹板钢管混凝土桁式弦杆试验理论分析抗扭性能计算方法

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波形钢腹板—钢管混凝土桁式弦杆连续梁抗弯性能研究

波形钢腹板—钢管混凝土桁式弦杆连续梁抗弯性能研究

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作者：王程伟福州大学

学位级别：硕士

波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁是由混凝土顶板、波形钢腹板、钢管混凝土下弦杆构成的新型组合结构。与法国Maupre桥等组合梁桥相比,由桁式钢管混凝土代替单钢管混凝土作为下弦杆,且采用型钢设置横向联系。本文以该新型结构在车... 详细信息

波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁是由混凝土顶板、波形钢腹板、钢管混凝土下弦杆构成的新型组合结构。与法国Maupre桥等组合梁桥相比,由桁式钢管混凝土代替单钢管混凝土作为下弦杆,且采用型钢设置横向联系。本文以该新型结构在车行桥梁中的首次应用——深圳马峦山公园1号桥为工程背景,进行波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁桥抗弯性能的试验与有限元研究,探讨该组合梁桥抗弯设计计算方法。进行的主要工作和得到的主要结论有:(1)采用缩尺比例1:5,开展了两跨总长18m的波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁模型的抗弯性能试验,得到了连续梁正、负弯矩区各构件的受力性能。试验结果表明:弹性阶段组合梁正负弯矩区变形均满足“拟平截面假定”;破坏阶段最大挠度为计算跨径的1/69,说明结构延性好;连续梁正弯矩区抗弯承载能力与同一跨径简支梁试验模型相近。(2)采用有限元软件ABAQUS建立波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁桥模型实体非线性有限元计算模型,与连续梁模型的试验结果进行的对比表明,有限元计算结果能够准确地反映出试验梁的挠度和应变,说明建立的实体有限元模型可以应用于波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁的数值计算中。(3)采用经验证的实体有限元计算模型,分析了下弦杆钢管填充混凝土范围、组合梁梁高、下弦钢管壁厚、波形钢腹板板厚等主要构造参数对波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁受力性能的影响程度。分析结果表明:与下弦钢管全长范围内填充混凝土的连续梁相比,下弦钢管均不填充混凝土会使整体承载能力将下降22%,仅在负弯矩区填充混凝土时将导致混凝土顶板底缘受拉,因此,对于波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁桥建议采用下弦钢管全长范围内填充混凝土的形式。(4)提出波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆连续梁桥正、负弯矩区截面的抗弯承载力计算方法。正弯矩区截面的抗弯承载力应考虑管内混凝土和底平联斜撑对截面抗弯承载力的贡献,其中下弦杆应按拉弯构件计算其对截面承载力的贡献值并考虑管内混凝土对下弦钢管受拉强度的提高作用。负弯矩区截面的抗弯承载力可忽略底平联斜撑的贡献,但应考虑顶板内预应力钢束的作用。对于下弦杆的贡献值,应考虑钢管与管内混凝土的共同作用并按压弯构件进行计算。可采用杆系有限元模型对实桥进行简化计算。主梁承载能力极限状态下和正常使用极限状态下各验算项均能满足要求。

关键词：组合梁波形钢腹板钢管混凝土桁式弦杆连续梁抗弯性能试验非线性有限元

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波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁剪力滞效应分析

波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁剪力滞效应分析

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2024 世界交通运输大会

作者：周勇超程飞闫郝顾瑞东长安大学公路学院

以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,选取三次函数和余弦函数作为纵向翘曲函数,基于能量变分原理推导了组合梁顶板正应力计算公式;结合简支梁算例计算典型荷载下的剪力滞系数,采用有限元法对其进行验证分析。结果表明:集... 详细信息

以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,选取三次函数和余弦函数作为纵向翘曲函数,基于能量变分原理推导了组合梁顶板正应力计算公式;结合简支梁算例计算典型荷载下的剪力滞系数,采用有限元法对其进行验证分析。结果表明:集中荷载和均布荷载作用下组合梁顶板均呈现正剪力滞效应,集中荷载比均布荷载的剪力滞效应更加明显;两种翘曲函数的数值解与有限元结果的比较接近;根据均方根误差值,集中荷载作用下三次翘曲函数应力分布与有限元吻合较好,均布荷载作用下,余弦翘曲函数应力分布与有限元吻合较好。

关键词：组合梁波形钢腹板钢管混凝土桁式弦杆剪力滞效应能量变分法

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波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁桥疲劳性能

波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁桥疲劳性能

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第三届国际无伸缩缝与可持续桥梁研讨会

作者：陈康明黄汉辉吴庆雄陈宝春福州大学土木工程学院福建福州 350116 福州大学工程结构福建省高校重点实验室福建福州 350116 福州大学土木工程学院福建福州 350116 福州大学土木工程学院福建福州 350116 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州 350116

为研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的热点应力分布规律、疲劳性能演化和疲劳破坏形式,开展了波形钢腹板-钢管混凝土(CSW-CFST)桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管(CSW-ST)桁式弦杆组合梁疲劳性能试验和有限元分析;研究了CSW-CFST和CSW-ST桁式弦杆组合梁疲劳性能的异同,分析了弦杆内混凝土改善组合梁疲劳性能的本质原因,探讨了CSW-CFST桁式弦杆组合梁疲劳寿命的评价方法,并将采用美国石油协会(API)、国际管结构发展与研究委员会(CIDECT)和挪威船级社(DNV)设计标准所得CSW-CFST桁式弦杆组合的梁疲劳寿命分别与试验结果进行了对比.研究结果表明：采用线性外推方式得到的CSW-CFST桁式弦杆组合梁热点应力为二次外推方式所得的1.036倍,偏安全角度考虑,CSW-CFST桁式弦杆组合梁热点应力宜采用线性外推求解;组合梁斜腹板段热点应力明显大于直腹板段,最大热点应力出现在斜腹板与圆弧过渡段相交处,相较于CSW-ST桁式弦杆组合梁,弦杆内混凝土能使CSW-CFST桁式弦杆组合梁热点应力下降26.8%,但热点应力分布规律不变;建议将疲劳裂缝萌生时刻对应的反复加载次数定义为CSW-CFST桁式弦杆组合梁的疲劳寿命;弦杆内混凝土能够延缓疲劳裂缝沿壁厚和长度方向的扩展速度,可使CSW-CFST桁式弦杆组合梁的疲劳寿命提高61.5%,但不改变组合梁的疲劳破坏模式和疲劳裂缝类型;采用DNV所得CSW-CFST桁式弦杆组合的梁疲劳寿命与试验结果间的误差最小,不超过26.4%,建议采用DNV给出的钢管相贯节点疲劳设计应力(S)-疲劳寿命(N)曲线初步计算CSW-CFST桁式弦杆组合梁的疲劳寿命.

关键词：桥梁工程组合梁波形钢腹板钢管混凝土桁式弦杆疲劳性能试验热点应力疲劳破坏模式评价方法

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